一種膨脹石墨膜、板的製造裝置的製作方法
2023-04-28 09:50:11
專利名稱：一種膨脹石墨膜、板的製造裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種膨脹石墨膜、板的製造裝置，利用本發明裝置製成的石墨膜、板適用於電子行業各類顯示器、CPU等部件的導熱與散熱，以及各種密封墊片、填料的製作等。
背景技術：
現有的膨脹石墨薄膜及其厚板材的製造方法大致分為多級對輥式壓延和雙鋼帶包覆小輥壓延法。對輥壓延法應用最多，它是由多級直徑相等的金屬壓輥組對同步運轉，對膨脹石墨逐步壓制並提高密度而形成石墨膜、板材料的，主要缺點是這種上下對輥壓制時作用力集中在徑向接觸點的一條很窄的直線上，因為膨脹石墨自身的潤滑性很強，加之壓輥表面外圓曲度作用產生的徑向推力，會使被壓制的膨脹石墨向縱向滑移，每壓延一次都會縱向滑移一次，都會破壞壓制過程中新形成的石墨層間結構，因平面方向、垂直方向的層間氣隙增加而導致縱向抗拉、抗彎等性能下降。另一種壓制方法是採用在兩條環形鋼帶中包覆小壓輥，相隔鋼帶對膨脹石墨實施雙向壓力，從而逐漸加大石墨密度，製得需要的膨脹石墨膜、板。該方法由於採用了雙鋼帶補充壓力，相比對輥式壓延法，被壓物料的前後移動大大減少，石墨膜、板的質量要好一些， 但由於鋼帶相比平板的彈性還是很大的，雖然每組小壓輥與鋼帶的接觸面是剛性的，但兩組相鄰小壓輥之間則是非常大的彈性變型區域，在這個區域鋼帶因失去剛性支撐而在物料回彈壓力下變型，沿壓輥外圓變彎，導致被壓物料向前後滑動，破壞石墨層間結構，但是相比對輥式壓延已有較大改進。而且該壓制方法上下鋼帶採用獨立的動力驅動，實現鋼帶的完全同步運轉非常困難，也會導致物料的位移和製成品的皺褶甚至破損。該種壓延方法結構過於複雜，使用壽命相對較短，操控性比較差。
發明內容
為了減少物料在壓制過程中的縱向位移度，避免破壞膨脹石墨膜、板的層間結構， 使得任意平面上膨脹石墨層間結構接近於平板壓制的特性，從而提高導熱效率，減小層間洩露率，又能實現連續不間斷的工業化生產，我們發明了本方法。用一個大直徑的圓輥製造一個假定動態運轉的剛性平面，用大圓輥的外圓剛性曲面代替鋼帶與小壓輥組成的多組段彈性平面，從而消除上部鋼帶的彈性變化引起的物料前後位移；下部採用鋼帶包覆小壓輥的組合，對比雙鋼帶小壓輥組合，使物料位移大幅降低。 在可能的情況下，大壓輥的直徑宜越大越好，小壓輥數量宜在3個或多於3個。鋼帶受到張緊導向輪的作用力，緊緊貼附在大壓輥的外圓上，導向輪帶動鋼帶運轉，大壓輥也會隨鋼帶做同步運動，大壓輥和鋼帶組合的同步性得到了很好的保證，使壓延過程更容易控制。由於大壓輥是不變型的剛性表面，只有繃緊的鋼帶在兩隻小壓輥之間出現少量彈性變型，因此在相同工況下，本發明的構造使鋼帶的變形量降低，物料的徑向位移大大減小，成型更加接近平板壓制，產品品質得到最大保障，同時採用大壓輥取代鋼帶組合，節約了製造成本、維護成本，同步運轉得以實現，能夠生產超薄、超厚型的膨脹石墨膜、板。該發明的製造裝置前端與石墨的膨化系統、預壓系統相連接，後端與剪切及卷取系統連接，此不贅述。
說明書附圖
圖為本發明的裝置示意圖。
權利要求
1.一種膨脹石墨膜、板的製造裝置，其特徵在於，壓製成型的構件主要分兩部分組成， 其中一部分由大直徑的圓輥及軸承等組成，另一部分由特製的環型鋼帶和將其包覆在內的多個小圓輥、導向輪、軸承、動力電動組件等組成。
2.按照權利要求書1所述的一種膨脹石墨膜、板的製造裝置，其特徵在於，大直徑圓輥的直徑是小圓輥直徑的3倍以上，大圓輥只需要1隻，小圓輥需要3-12隻，以方便小圓輥經鋼帶包覆後包圍在大圓輥的二分之一左右的圓周上，呈曲面壓緊式布置。
3.按照權利要求書1所述的一種膨脹石墨膜、板的製造裝置，其特徵在於，大小圓輥的材質一般選擇鋼或合金鋼材質，以保證硬度和表面光滑度。
4.按照權利要求書1所述的一種膨脹石墨膜、板的製造裝置，其特徵在於，包覆小圓輥的鋼帶是由安裝在底座上的兩個張緊輪來張緊並驅動其運轉的，鋼帶的厚度一般為張緊輪直徑的千分之一點五。
5.按照權利要求書1所述的一種膨脹石墨膜、板的製造裝置，其特徵在於，安裝在上部的大輥是被動輥，無需動力配置，連同安裝在大輥下部並被鋼帶所包覆的小輥都是通過張緊輪的轉動，從而帶動鋼帶運動而拉動大小輥轉動的。
6.按照權利要求書1所述的一種膨脹石墨膜、板的製造裝置，其特徵在於，鋼帶的鬆緊通過張緊輪來調整。
7.按照權利要求書1所述的一種膨脹石墨膜、板的製造裝置，其特徵在於，圍繞在大輥周圍的小輥相對大輥形成的壓力是由液壓裝置來實現的。
8.按照權利要求書1所述的一種膨脹石墨膜、板的製造裝置，其特徵在於，該裝置的動力是經過張緊輪在軸承端加裝連軸器與變頻調速電機連接實現轉速控制的。
9.按照權利要求書1所述的一種膨脹石墨膜、板的製造裝置，其特徵在於，被加工的低密度膨脹石墨原料是從大壓輥和環繞鋼帶的夾角處加入，被鋼帶送入，經多級小壓輥及鋼帶共同向大壓輥施加壓力，壓縮膨脹石墨至理想的密度，然後隨鋼帶一同轉出，進入切邊和卷取工藝。
10.按照權利要求書1所述的一種膨脹石墨膜、板的製造裝置，其特徵在於，膨脹石墨膜、板的厚度和密度是由上一級給料裝置以及調節液壓裝置的壓力來實現的，厚度一般為 0. 01-5. 0mm，密度一般為 0. 05-1. 8g/cm3 之間，軸向壓力為 5_150kg/cm2。
11.按照權利要求書1所述的一種膨脹石墨膜、板的製造裝置，其特徵在於，大小壓輥的輥面寬度為100-1500mm之間任意選擇，鋼帶的寬度略小於輥面寬度。
全文摘要
本發明涉及一種利用壓縮的石墨膨脹體加工製造石墨膜或板材的製造裝置，其層壓的方式由一個大型圓輥和鋼帶包覆在內的多個小圓輥依次滾壓成型的。利用本發明裝置製造的石墨膜、板廣泛適用於電子產品的熱傳導和工業密封領域，相比其他方法壓制的石墨膜、板柔性更好，抗拉更高，熱導係數也更好，生產成本低，可連續生產。
文檔編號B28B3/12GK102343622SQ20111023964
公開日2012年2月8日 申請日期2011年8月20日 優先權日2011年8月20日
發明者徐毓紅, 李文濤, 李正坤 申請人:山東東昀石墨科技有限公司